SBR工藝生物脫氮及外加碳源效果研究.pdf

1、隨著氨氮被納入“十二五”期間總量控制指標(biāo)體系，污水生物脫氮已經(jīng)成為水污染控制的一個(gè)重要研究方向。由于城市生活污水中C/N比低，反硝化碳源不足的問(wèn)題已成為制約生物脫氮效率的重要因素。山西某污水處理廠采用SBR工藝，其出水TN難以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)。為了確保該廠提標(biāo)改造的成功，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)小試研究了SBR工藝脫氮的影響因素及不同外加碳源對(duì)反硝化和脫氮效果的提高。
　　本試驗(yàn)主要研

2、究了前后同時(shí)反硝化SBR工藝曝氣過(guò)程中有機(jī)物降解及硝化作用的相互關(guān)系、短程硝化反硝化在低溫短泥齡條件下實(shí)現(xiàn)的可能性、延長(zhǎng)后攪拌時(shí)間利用內(nèi)源反硝化的脫氮效果以及乙酸鈉和污泥低溫碳化的裂解液作為外加碳源強(qiáng)化反硝化作用的脫氮效果。
　　曝氣過(guò)程中有機(jī)物降解及硝化作用的相互關(guān)系研究發(fā)現(xiàn):硝化和有機(jī)物降解可以同時(shí)發(fā)生。曝氣開始后，有機(jī)物降解和NH4+-N氧化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，1h內(nèi)NO3-N的濃度由接近0mg/L增加到12 mg/L（3.5h后

3、18 mg/L）。在0.5 h～1 h的時(shí)間段內(nèi)，CODcr值低于40 mg/L后，硝化速度進(jìn)一步加快。說(shuō)明水中有機(jī)物的存在會(huì)影響硝化作用，但并不是抑制硝化作用并使其停止的主要因素。在保證供氧速度的情況下，硝化反應(yīng)可以同時(shí)進(jìn)行且速率隨NH4+-N濃度的降低逐漸變緩。前期調(diào)試階段，反應(yīng)器的曝氣頭堵塞致供氧速度降低。水中DO低于1 mg/L，硝化作用立即停止而有機(jī)物降解可以進(jìn)行。因而可以推測(cè)，降解有機(jī)物的異養(yǎng)菌與硝化菌爭(zhēng)奪氧氣而使硝化作用受

4、抑制的假設(shè)可能性較大，供氧速度對(duì)硝化作用起決定性作用。
　　在溫度為18～22℃的條件下并控制污泥齡為15d沒(méi)有淘洗出亞硝化細(xì)菌，沒(méi)有能成功實(shí)現(xiàn)短程硝化反硝化的運(yùn)行。在短程硝化反硝化的試驗(yàn)中，前曝氣末NO3-N為10.14mg/L，NO2-N為2.96mg/L。相對(duì)于NO3-N，NO2-N濃度較低，硝化過(guò)程中硝化菌占主導(dǎo)地位，亞硝化菌并沒(méi)有淘洗成功，同時(shí)出水TN依然在16～20mg/L。在前曝氣末CODcr為57.8mg/L，但是

5、經(jīng)過(guò)后攪拌之后CODcr反而上升為73.2mg/L。在前曝氣1h的過(guò)程中，有機(jī)物減小的部分并不是完全被氧化分解，可能存在污泥的吸附作用，在攪拌過(guò)程中有機(jī)物重新被釋放。
　　SBR反應(yīng)器未投加乙酸鈉時(shí)，TN的去除率為68.63％～72.18％，出水TN為16.02～20.02mg/L;當(dāng)乙酸鈉的投加量為100mg/L時(shí)，TN的去除率為74.13％～77.98％，出水TN為14.17～16.84mg/L;當(dāng)乙酸鈉投加量為150mg/L

6、時(shí)，TN的去除率達(dá)81.25％～84.77％，出水TN為9.18～13.47mg/L;當(dāng)乙酸鈉投加量為200mg/L時(shí)，TN的去除率為88.45％～90.45％，出水TN為5.62～8.12mg/L。當(dāng)投加乙酸鈉200mg時(shí)，碳源充足，反硝化呈零級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，反硝化速率為5.2mgNO3-N/gMLSS·h。乙酸鈉作為外加碳源的最佳CODcr/NO3-N為2.04。
　　投加裂解液800mL和400mL后，反應(yīng)器出水均呈黃褐色同時(shí)

7、并含有刺激性氣味，投量越小影響越小。投加裂解液800mL后對(duì)反應(yīng)器的活性污泥影響較大，SV30由40％升高到70％，污泥沉降性能變差。投加裂解液800mL后，后攪拌階段反硝化作用得到了加強(qiáng)，反硝化作用去除的NO3-N為9.85mg/L，但是在后攪拌階段反應(yīng)器中NH3-N升高了10.40mg/L左右，反應(yīng)器出水TN變化較小，出水TN維持在17.67～20.87mg/L，不能達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。投加裂解液400mL后，反硝化作用去除的NO3-N